[发明专利]教学型五轴数控机床

说明书

本发明公开一种教学型五轴数控机床，包括基板，所述基板上设有两弧形导轨上，两弧形导轨上均套设有滑块，一滑块上设有一Z轴电机、Z轴滚珠丝杠、两Z轴导轨、刀具；所述基板上设有一X轴电机、X轴滚珠丝杠、两X轴导轨、Y轴电机、Y轴滚珠丝杠、两Y轴导轨、工件卡盘连接。本数控机床通过设置两上下横跨的弧形导轨，结构更简单，重量轻，便于搬运，适于在教学中的演示，学生可直观、真切地观察设备的结构和运行情况，不仅方便教师教学，也增加学生学习的积极性，有利于提高学生的实践能力。此外，采用两上下交错的弧形导轨，不仅增大了工作台与机构体积比，相同机构体积下，可以加工的工件体积更大，且精度更高、灵活性更好。

技术领域

本发明涉及一种教学设备，具体涉及一种教学型五轴数控机床。

背景技术

五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。传统的五轴联动数控机床，一般都是按串联形式布置的，因此在五轴联动时运动惯性较大，刚度较弱，动态性能较差，一端切削精度较低。而并联机床由几条简单的串联支链组成，混联机床为并联机构和串联定位头组成，结构简单、工作空间与机构体积之比大，刚度高，精度高，灵活性好，适合做复杂空间曲面的数控加工。

但是，现有的五轴联动数控机床，大都采用三个支链架与摇篮式工作台实现五轴联动加工，造成数控机床的支架多、重量重，而且价格昂贵，学校一般不够买。因此，在教学中无法实物展示，学生们无法直观、真切地观看五轴联动数控机床的结构和运行，不仅影响教师的教学，而且降低学生学习的积极性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种教学型五轴数控机床，本数控机床通过设置两上下横跨的弧形导轨，实现刀具三维空间定位，改变现有通过三个支链架的结构，结构更简单，重量轻，便于搬运，适宜在教学中的演示，学生可直观、真切地观察设备的结构和运行情况，不仅方便教师教学，也增加学生学习的积极性，更深刻理解数控机床运行原理，有利于提高学生的实践能力。此外，采用两上下横跨的弧形导轨，不仅增大了工作台与机构体积比，相同机构体积下，可以加工的工件体积更大，且精度更高、灵活性更好。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案：

教学型五轴数控机床，包括呈方状的基板，所述基板的四边上有两两对称设置的四块立板，对称设置的两立板之间均设有一弧形导轨，两弧形导轨均呈半圆形、且一弧形导轨横跨于另一弧形导轨上，两弧形导轨均是一端铰接在一立板上、另一端通过联轴器与固定在另一立板上的导轨电机连接；两弧形导轨上均套设有可沿其移动的滑块，两滑块之间通过一活动轴连接，位于低处滑块的底端设有一主轴底板，所述主轴底板上设有一Z轴电机，所述Z轴电机连接一固定在主轴底板上的Z轴滚珠丝杠，所述主轴底板上还设有位于Z轴滚珠丝杠两侧的两Z轴导轨，所述Z轴滚珠丝杠上配合连接一可在两Z轴导轨上移动的刀具活动板，所述刀具活动板上设有刀具驱动，所述刀具驱动连接一刀具；所述基板上设有一X轴电机，所述X轴电机设有一固定于基板上的X轴滚珠丝杠，所述基板上还设有位于X轴滚珠丝杠两侧的两X轴导轨，所述X轴滚珠丝杠上配合连接一可在两X轴导轨上移动的下底板；所述下底板上设有一Y轴电机，所述Y轴电机设有一固定于下底板上的Y轴滚珠丝杠，所述下底板上还设有位于Y轴滚珠丝杠两侧的两Y轴导轨，所述Y轴滚珠丝杠上配合连接一可在两Y轴导轨上移动的上底板；所述上底板的上方设有一工作板，所述上底板上还设有一卡盘驱动，所述卡盘驱动通过连接件与位于工作板上方的工件卡盘连接；所述导轨电机、Z轴电机、X轴电机、Y轴电机、卡盘驱动均设置为步进电机或伺服电机。

作为优选技术方案，为了有效控制机床的重量，尽可能使机床的重量较轻，便于教师搬运，有利于在教学中展示，适用于作为教学设备，所述基板、立板、下底板、上底板、工作板以及所有导轨均是由铝材制成的。